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*仅供医学专业人士阅读参考让肿瘤微环境里一些走上邪路的细胞“浪子回头”，从抑制抗肿瘤免疫应答变为助力免疫应答，应该算是许多科研工作者的夙愿了，而常被提到的挽救对象之一就是肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），不过让它们改邪归正的难度确实不小，奇点糕也经常在想，要是有某个通路或分子能像开关一样，只要轻轻一拨把它激活，就能让TAMs们迷途知返呢？别说，这样的开关或许真的有。国庆假日期间，Science Advances期刊发表了一项来自复旦大学基础医学院张思团队与复旦大学附属中山医院董玲、薛如意团队的最新研究成果，研究揭示在肝细胞癌（HCC）中，激活TAMs表面的NOD样受体（NLRs）家族成员NOD1，就可以让TAMs切换为助力抗肿瘤免疫应答的正向形态。NOD1在HCC肿瘤微环境里的TAMs中广泛存在，且与患者对免疫治疗的应答和预后正相关。从作用机制来说，激活NOD1可有效下调TAMs内脂滴相关蛋白perilipin 5，阻碍TAMs的脂肪酸氧化作用、使游离脂肪酸在细胞内堆积，而这些代谢改变会促进共刺激分子OX40L的膜定位，使TAMs激活CD8+T细胞的能力显著增强，也就上调了免疫应答[1]。论文首页截图人体内具有抗原呈递功能的细胞，例如巨噬细胞和树突状细胞都存在NLRs高表达，不过此前学界围绕NLRs展开的研究，大多与它们在抗感染过程中激活固有免疫通路相关[2]，直到近些年焦点才向癌症倾斜，开展本次研究的复旦团队也在2021年发表论文，初步揭示了NOD2促HCC发生的潜在机制[3]，但研究发现的也是NOD2对癌细胞行为的影响。那换个角度来看，在肿瘤微环境中的巨噬细胞是否会高表达NLRs，NLRs又有怎样的影响呢？研究者们通过分析HCC单细胞测序结果，发现HCC微环境内大量存在的抑癌性M1型TAMs，会特征性高表达NOD1等关键基因，且NOD1+TAMs对T细胞激活的调控作用明显较NOD1-TAMs更强，这在初步筛选的关键基因中是独一份。自然而然地，NOD1就成为了后续研究的重点，流式细胞术和多重荧光免疫染色（mIF）分析显示，存在较多NOD1+TAMs的HCC内，激活状态CD8+T细胞的占比也明显更高，且在NK细胞、调节性T细胞等其它免疫细胞组分占比未发生明显改变的状况下，NOD1+TAMs水平就与患者生存预后（OS/RFS）呈显著的正相关性。HCC微环境内的NOD1+TAMs水平，与CD8+T细胞激活状态及患者生存预后均呈正相关体外细胞实验显示，激活NOD1可使TAMs转变为免疫刺激表型，它们激活CD8+T细胞增殖和细胞毒性功能的效果显著增强，放到荷瘤小鼠身上就能转化为CD8+T细胞依赖性的抑癌效应，显然是值得利用的正向调节，那就得阐明激活NOD1具体的起效机制了。基因集富集分析（GSEA）很快提示，NOD1激活与TAMs内的脂肪酸氧化（FAO）相关通路呈显著负相关性，其中受影响最明显、作用也最关键的就是perilipin 5，NOD1对它的调控可能是经由激活p38信号通路，下调PPARα来影响其编码基因的转录；而FAO则是影响TAMs功能的“命门”[4]，其减弱也会使TAMs内的游离脂肪酸（FFAs）显著增多。而在增多的FFAs中，对NOD1激活调控CD8+T细胞最重要的是棕榈酸，它是表观遗传修饰中“棕榈酰化修饰”的主角，受影响的蛋白质之一就是共刺激分子OX40L：在被棕榈酰化修饰增强疏水性后，OX40L就更易出现在TAMs的膜表面，这正是TAMs转变为免疫刺激表型、更好地激活CD8+T细胞的底层机制。NOD1激活下调FAO，转变TAMs功能表型的具体机制因此显而易见，激活NOD1能够在小鼠实验中与PD-1抑制剂治疗实现协同增效，微环境内存在更多NOD1+TAMs也是HCC患者接受免疫应答的利好消息，但要把这次研究的发现成功向临床转化，科研工作者们就得找到只精准打开TAMs表面NOD1开关的办法，加油努力吧~参考文献：[1]Zhang F, Jiang Q, Cai J, et al. Activation of NOD1 on tumor-associated macrophages augments CD8+ T cell–mediated antitumor immunity in hepatocellular carcinoma[J]. Science Advances, 10(40): eadp8266.[2] Chen G, Shaw M H, Kim Y G, et al. NOD-like receptors: role in innate immunity and inflammatory disease[J]. Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease, 2009, 4(1): 365-398.[3] Zhou Y, Hu L, Tang W, et al. Hepatic NOD2 promotes hepatocarcinogenesis via a RIP2-mediated proinflammatory response and a novel nuclear autophagy-mediated DNA damage mechanism[J]. Journal of Hematology & Oncology, 2021, 14: 9.[4] Su P, Wang Q, Bi E, et al. Enhanced lipid accumulation and metabolism are required for the differentiation and activation of tumor-associated macrophages[J]. Cancer Research, 2020, 80(7): 1438-1450.本文作者丨谭硕

引言 应激（Stress）将蛋白质组的完整性置于危险之中，热休克反应维持蛋白质稳定性是真核细胞应对这种应激的保守策略，热休克反应将多种翻译因子和非翻译mRNA分配到细胞质应激颗粒（SGs）中。液-液相分离被认为是生物分子凝聚体包括SGs形成的基础，热应激和饥饿导致细胞酸化，诱导凝聚体形成，特定的SGs成分在pH酸性条件下相分离。 泛素和泛素相关修饰因子在细胞应激反应的多个方面发挥作用，相比其他泛素相关修饰因子，泛素相关修饰因子1（Urm1）的作用仍然是个谜。Urm1作为硫载体，用于tRNA的硫化，在翻译过程中增强密码子-反密码子的配对，并在氧化应激下作为赖氨酸和丝氨酸导向的蛋白质修饰因子，通过E1样酶Uba4将硫转移到Urm1的C末端来激活，且不依赖于E2和E3酶。 Urm1修饰如何在应激条件下调控生物分子凝聚体的组成，从而介导相分离过程，还有待进一步理解。近日，来自德国马克斯普朗克生物化学研究所的Sae-Hun Park、Manajit Hayer-Hartl和F. Ulrich Hartl研究小组在Cell杂志上发表题为Stress-dependent condensate formation regulated by the ubiquitin-related modifier Urm1的研究论文，这篇文章发现在热应激或饥饿条件下，靶蛋白的Urm1修饰能够增强可逆蛋白凝聚物的形成，Uba4与Urm1相分离，可以在没有专用E2和E3酶的情况下进行局部的Urmylation（模素化）。Urmylation是一种由泛素样修饰物Urm1介导的翻译后修饰，促进靶蛋白的应激依赖性相分离，以确保应激恢恢复和细胞存活（图1）。 图1. Urm1介导的翻译后修饰(Credit: Cell) 酿酒酵母在30℃的对数期细胞中，蛋白质Urm1化程度较低，然而，在37℃-46℃的热应激（HS）条件下暴露15分钟，55 kDa以上的Urm1化蛋白质发生积累，Urm1修饰的蛋白质大部分是不溶的，而大多数泛素修饰的蛋白质仍然是可溶的。应激条件诱导了Urmylation，同时增加了Urm1的水平。 作者从细胞不溶性组分中分离了Urm1靶蛋白进行LC-MS/MS，大部分Urm1的靶标是RNA结合蛋白（RBPs），Urm1共价相互作用体包括多种SGs成分，表明一部分Urm1靶蛋白定位于SGs中。大多数在应激下被Urm1修饰的蛋白质都在不溶性组分中被检测到，包括形成细胞质或核凝聚物的多种因子。Urm1修饰赖氨酸和丝氨酸残基有利于靶向蛋白内的结构化区域。 为了观察Urm1的定位，作者表达了来自其内源性启动子的mNG-Urm1。在30℃的基础生长条件下，mNGUrm1呈弥漫性分布，在HS（15分钟，37℃-46℃）后，大多数细胞在几分钟内形成了细胞质和核mNG-Urm1病灶，随着HS的加剧，病灶的数量和大小都在增加，Urm1与靶蛋白的共价和非共价相互作用共同促进了凝聚物的形成。Urm1和Uba4在应激下都会聚集到细胞质和核，具有应激诱导的凝聚物的特性。 Urm1与未组装的核糖体蛋白和核糖体组装因子在核仁处共凝聚，HS下形成的Urm1在核内主要位于核仁周围，在细胞质内与SGs共定位，Urm1的E1样酶Uba4也积聚在SGs中。Urm1修饰通过将蛋白质分割成凝聚体，进而促进蛋白质分配到相分离的凝聚物中，这一过程由尿苷化作用辅助实现。通过模拟被尿苷化的底物，将可溶性蛋白融合到Urm1的C末端，发现Urm1-融合蛋白Urm1-20Q-GFP和Urm1-Pgk1-GFP在HS条件下能够靶向核仁凝聚物和SGs，而单独的20Q-GFP和Pgk1-GFP则呈弥漫性分布。此外，Urm1融合蛋白与多种经历应激诱导相分离的RBPs存在相互作用，Urm1的共价和非共价蛋白相互作用共同促进了凝聚物的形成，从而保护蛋白质免受降解。 应激条件会引发细胞环境的酸化，细胞内酸化是Urm1和靶蛋白有效结合所必需的。酸性pH值是Urm1自组装的重要线索，一个Urm1分子的带正电表面与相邻分子的带负电表面接触，表明存在一个用于形成凝聚物的相互作用表面。有趣的是，Uba4也表现出与Urm1相似的内在相分离能力，与pH值有关，应激引起的细胞pH下降会触发Urm1的自聚及其与靶蛋白和Urm1结合酶Uba4的相互作用，应激敏感蛋白的Urmylation促进它们积累到应激颗粒和核凝聚体中。 应激依赖的Urm1积累以及蛋白质之中Urmylation修饰的生理意义是什么？通过分析HS条件下的生长情况，发现Urm1的缺失与Pub1（多聚腺苷酸化RNA结合蛋白1）的缺失相结合时，会导致严重的生长缺陷，尤其是在高温条件下。这种缺陷并非由tRNA硫化所引起，而是与SGs的组装缺陷有关。Urm1的缺失导致SGs形成减少，这在Urm1与Pub1双缺失的细胞中更为明显。缺乏Urm1的酵母细胞表现出凝聚缺陷，应激恢复能力降低，Urm1作为一种可逆的分子“粘合剂”，在细胞应激下驱动功能关键蛋白质的保护性相分离。 图2. Urm1在凝聚物形成过程中的作用模型(Credit: Cell) 综上所述，在正常生长条件下，泛素样修饰物Urm1介导tRNA硫代化，tRNA的硫代化对于核糖体上有效的mRNA解码至关重要（图2A）。在这项研究中，作者发现在应激条件下，Urm1的功能是增强生物分子凝聚物的形成（图2B），细胞应激与细胞pH值下降有关，Urm1上调并靶向SGs和核仁，Urm1修饰的SGs蛋白包括Ola1、Hcr1、Pat1和Sup45，Urm1修饰的核仁凝聚物蛋白包括RpL/S、Rcm1、Ett1和Efg1，核仁凝聚物积累Hsp40伴侣蛋白Sis1。应激依赖性酸化会触发Urm1与E1样酶Uba4的相分离，从而使Urm1与靶蛋白结合。Urm1、Uba4和靶蛋白形成共凝聚物，其中Urm1对靶蛋白的共价修饰增强（图2C）。缺乏Urm1的细胞表现出凝聚物缺陷，应激恢复能力受损。 这篇论文做出了Urm1在应激下促进凝聚物形成的模型。然而，Urm1调节相分离的分子细节还需要更深入的工作才能了解。另外，成像实验的技术限制可能令人低估了共价修饰在Urm1生理学中相对于相分离的作用。Urm1识别并与凝聚物形成的蛋白非共价结合值得进一步研究。最后，如何逆转Urmylation的问题还需要未来的实验鉴定Deurmylase来解决。 参考文献 https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.cell.2024.06.009 责编|探索君 排版|探索君 文章来源|“BioArt” End 往期精选 围观 一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版） 热文 Cell | 是什么决定了细胞的大小？ 热文 Nature | 2024年值得关注的七项技术 热文 Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望 热文 CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述

5月25日下午（美东时间），2023年美国临床肿瘤学会（ASCO）年会公布了和誉医药用于治疗晚期腱鞘巨细胞瘤（TGCT）的CSF-1R抑制剂Pimicotinib（ABSK021）的Ib期研究结果，Pimicotinib以77.4%的客观缓解率在众多摘要中显得极为亮眼。Pimicotinib是和誉医药独立自主研发的一款全新口服、高选择性高活性CSF-1R小分子抑制剂。研究表明，阻CSF1/CSF1R信号通路可调节和改变巨嵘细胞功能，在多种巨嵘细胞相关疾病中发挥作用。基于临床b期健销巨细胞瘤患者的优异研究结果，Pimicotinib分别于2022年7月20日和2023年1月30日被国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)和美国食品药品监督管理局FDA)认定为突破性治疗药物，用于治疗不可手术的睫鞘巨细胞瘤。在和誉医药公布的数据中，最令人瞩目的是Pimicotinib（ABSK021）的50 mg QD剂量组的客观缓解率（ORR）高达77.4% (24/31)，包括2例完全缓解（CR）和22例部分缓解（PR），且87.5% (21/24) 患者的客观缓解在前25周内就被观察到。除此之外，Pimicotinib（ABSK021）在安全性和耐受性方面也呈现出明显的优势。目前CSF-1R抑制剂Pimicotinib正在开展3期临床试验ABSKo21-30111，这也是中国首个进入全球临床3期的CSF-1R抑制剂。此项研究也是健销巨细胞瘤疾病领域首个在中国和美国同步开展的全球M期研究，计划入组约100例受试者，包括30家中国中心在内的全球约50家中心将参与该项临床研究。ABSK021-301是一项评估ABSK021 在健销巨细胞瘤患者中的有效性和安全性的随机、双盲、安慰剂对照的全球多中心3期临床研究。试验包括Part 1 和Pat 2两个阶段。在Pat 1中，符合条件的受试者将被随机分配至ABSK021 治疗组或匹配的安慰剂组，并在双盲条件下接受50mg QD 的ABSK021或匹配的安慰剂治疗，每28 天为一个周期，直到完成Pat 1 部分的研究。完成Pat 1研究的受试者将有资格继续参与Pat 2的研究。Pat 2 研究是一个开放标签的治疗阶段，进入本阶段的所有受试者都将接受50m QD 开放标签的ABSK021 治疗，直至完成24周的给药或退出研究。研究计划入组约100例受试者，主要终点是基于盲态的独立评审委员会(BIRC)评估的25周客观缓解率(ORR)。参考资料：1.https://www.163.com/dy/article/I5LA62VJ0534Q32Z.html?spss=dy_author近期热门视频更多精彩视频，尽在佰傲谷视频号，欢迎关注~本周好文推荐如需转载请联系佰傲谷并在醒目位置注明出处﹀ 点亮在看，传递信息♥